新能源车，金刚石成制胜法宝！

随着全球“碳中和、碳达峰”的进程加快，未来新能源汽车将逐步替代燃油车，而国内汽车行业也在新能源赛道上实现了弯道超车。目前新能源车型是国内乘用车出口的主力之一，在乘用车出口量中占比逐年提高。随着国内加大对于新能源车的推动力度，新能源汽车具备广阔的市场上升空间。而且渗透率上看，全球新能源汽车渗透率仍处较低水平，后市有进一步增加的空间。

IGBT是新能源汽车驱动电机的核心器件，其对汽车电驱的效率、功率密度和可靠性起主导作用，堪称“汽车之心”。而温度特性是IGBT模块产品设计和可靠性评估的重要指标，为大幅提高其功率密度、散热性能与长期可靠性，高效的散热方案尤其重要。

IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)全称“绝缘栅双极型晶体管”，是由BJT(双极结型晶体三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型-电压驱动式-功率半导体器件，具有自关断的特征。对于电动车而言，IGBT直接控制驱动系统直、交流电的转换，决定了车辆的扭矩和最大输出功率等，能够提高用电效率和质量，具有高效节能和绿色环保的特点。

新能源汽车也逐渐向高续航发展，动力电池散热量增加，需要引入更高性能的导热材料来解决增长的散热问题。“高性能、高集成度、高增长率”的业界三大趋势对散热材料提出了更高需求，也驱动了高端散热材料需求的爆发。

以混合动力汽车为例，IGBT模块规格一般为600V~1200V/200A~800A，其自身发热量较大，而且其与电机、引擎等都在汽车前车仓内，空间密闭，热量集中，如果温度超过IGBT的结温125℃，则导致模块过热烧毁。因此散热一直是IGBT设计中的重中之重。

众所周知，金刚石是目前已知热导率最高的物质。金刚石热导率可达2000W/m.k，是铜、银的5倍，又是良好的绝缘体，因而是大功率激光器件、微波器件、高集成电子器件的理想散热材料。在热导率要求1000~2000W/m.k之间，金刚石是首选以及唯一可选热沉材料。

此外，新能源汽车对超硬刀具特别是PCD刀具需求量很大，新能源汽车中部分零部件为铝合金和复合材料。PCD刀具在上述材料加工中有明显优势。目前新能源车处在快速发展的阶段，超硬刀具的需求相应也会增加。新能源汽车中电机壳、轴类零件、电池盒、差速器等部件均需要金刚石工具加工。

金刚石量子传感器可扩大电动汽车驾驶范围

电动汽车的剩余行驶里程很难准确预测，目前的电池电流传感器无法准确预测电量。因为电动汽车的电池电流最高可达数百安培，而平均电流仅为10安左右，而普通传感器在保持数百安培的动态范围时，没有几十毫安的精度，所以充电状态必须以大约10%的模糊估计，这使得电池使用效率低下。

东京工业大学研究人员提出了一个解决电动汽车低效的方案。在《科学报告》(Scientific Reports)上发表的研究中，该团队报告了一种基于金刚石量子传感器的检测技术，该技术可以在测量电动汽车大电流时，以1%的精确度估计电池电量。

利用金刚石制成的金刚石量子传感器应用于新能源汽车，电流测量范围为±1,000 A，精度为10 mA，可以有效降低电动汽车的车载电池容量，并通过减轻重量等来改善功耗，将大大减少交通领域的 CO₂的排放量，助力全球节能减排绿色发展。

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